原子結(jié)構(gòu)ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-13 16:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 上的分量大小，即決定原子軌道（或電子云）在空間的伸展方向。 取值： l2 , . . . . . .1,0, ???磁量子數(shù)與能量無關(guān) 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 31 等價(jià)軌道： 在空間的伸展方向不同，但能量相同的原子軌道，稱為等價(jià)軌道（簡(jiǎn)并軌道） 即 l 相同， m 不同的軌道 n能層中軌道總數(shù)： 等差級(jí)數(shù)求和： 210 2]1)1(2[1)12( nnnlnl??????????2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 32 l = 0 (s亞層） m = 0 一條 s軌道 l = 1 (p 亞層） m = 1 , 0, +1 Px, Py, Pz 三條 p軌道 l= 2 (d亞層） m = 2, 1, 0, 1, 2 dxy dyz dxz dx2y2 dz2 五條 d軌道 l = 3 (f 亞層） m= 3， 2， 1， 0， 1， 2， 3 七條 d軌道 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 33 不同 n,l,m取值的波函數(shù)模擬圖象 n=1 l=0 n=2 l=1 n=3 l=2 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 34 （ 4）自旋量子數(shù) （ ms ） 自旋角動(dòng)量沿外磁場(chǎng)方向的分量 Ms為： 取值： 21?1925年，荷蘭萊頓大學(xué)研究生 實(shí)驗(yàn)：將一束銀原子流通過窄縫，再通過一不均勻磁場(chǎng)，結(jié)果原子束在磁場(chǎng)中分裂。 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 35 原子中每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以用 n, l, m, ms 四個(gè)量子數(shù)來描述。 主量子數(shù) n 決定原子軌道的大?。措娮訉樱┖椭饕獩Q定電子的能量。 角量子數(shù) l 決定原子軌道（或電子云）的形狀，同時(shí)也影響電子的能量 磁量子數(shù) m 決定原子軌道（或電子云）在空間的伸展方向 自旋量子數(shù) ms 決定電子自旋的方向 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 36 三、 概率密度和電子云 （ 1） 幾率、幾率密度 電子在核外某一區(qū)域出現(xiàn)機(jī)會(huì)的多少稱為 幾率 核外空間單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)的幾率稱為 幾率密度 幾率 = 幾率密度 體積 = | ? |2 體積 （ 2）電子云 若用小黑點(diǎn)表示電子在核外出現(xiàn)的位置，這些小黑點(diǎn)象一團(tuán)帶負(fù)電的云，人們形象地稱為電子云。 電子云是核外電子幾率密度的一種形象化描述 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 37 電子云的圖形 在等密度面中，選取一個(gè)能包含電子出現(xiàn)的總幾率在 90%以上電子云的等密度面作為電子云的界面，此界面的圖形稱為電子云的界面圖 電子云等密度面圖 電子云界面圖 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 38 四、 原子軌道和電子云的空間圖像 1. 波函數(shù)和電子云的徑向分布圖 （ 1）波函數(shù) 的 R( r ) – r 徑向分布圖 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 39 r R(r) 3s 0 r R(r) 3p 0 r R(r) 3d ( c ) 0 r R(r) (a) 1s 0 r R(r) 2s 0 r R(r) 2p (b) 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 40 （ 2） ? 2的徑向分布 核外電子的幾率密度分布隨離核距離的變化情況可以用幾率密度的徑向分布來描述 0 r ψ21s 1s的 ψ2r圖 0 r ψ22s 2a0 4a0 2s的 ψ2r圖 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 41 幾率的徑向分布圖 核外電子的幾率分布隨核距離的變化情況可以用幾率的徑向分布來描述 徑向分布函數(shù) D(r) 考察一個(gè)離核距離為 r，厚度為 dr的薄層球殼 r+dr r 以 r為半徑的球面積為 4πr2,球殼薄層的體積為 4πr2dr，因此，在這個(gè)離核距離為 r，厚度為 dr的薄球殼體積中發(fā)現(xiàn)電子的幾率為 4π r2 | ? |2dr dV = 4π r2 dr 幾率 = | ? |2dV 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 42 若令 D(r) = 4π r2 | ? |2 ，則 D(r)可 看作是半徑 r的函數(shù)，稱為 徑向分布函數(shù) D(r) 表示電子在離核半徑為 r的球面上單位厚度球殼中出現(xiàn)的幾率 以 D(r) 為縱坐標(biāo)，以半徑 r為橫坐標(biāo)，得到氫原子各種狀態(tài)的 徑向分布圖 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 43 氫原子電子云的徑向分布圖 r D(r) 1s r D(r) 2s r D(r) 2p r D(r) 3s r D(r) 3p r D(r) 3
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